JP3875063B2 - レンズ鏡胴 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルカメラ等に搭載される変倍撮影が可能なレンズ鏡胴に関し、特に、複数のレンズ群の背後にフィルタプレート、撮像素子等が順次に配置されるレンズ鏡胴に関する。
【０００２】
【従来の技術】
変倍撮影が行なえるカメラ用のレンズ鏡胴としては、例えば図８に示すように、ベース１に保持されたローパスフィルタ２及び撮像素子としてのＣＣＤ３、ベース１に固定された固定筒４、固定筒４内において光軸方向Ｌに案内される円筒カム５、円筒カム５により光軸方向Ｌに移動させられる第１レンズ群６及び第２レンズ群７、別個のリードスクリュー機構（不図示）により光軸方向にＬに移動させられる第３レンズ群８等を備えたものが知られている。
【０００３】
このレンズ鏡胴においては、撮影の際には、円筒カム５及びリードスクリュー機構等により、第１レンズ群６、第２レンズ群７、及び第３レンズ群８をそれぞれ光軸方向Ｌに移動させて、広角撮影位置〜望遠撮影位置の変倍動作及び合焦点動作を行なわせ、一方、撮影しない場合は、図８及び図９に示すように、それぞれのレンズ群６，７，８を後退させた沈胴位置に位置付けるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＣＣＤ等の撮像素子を用いたデジタルカメラの普及に伴ない、より小型で利便性の良いデジタルカメラが求められており、このカメラに搭載されるレンズ鏡胴についても小型化、特に光軸方向Ｌにおける一層の薄型化が要求されている。しかしながら、上記従来のレンズ鏡胴では、図９に示すように、沈胴状態において第３レンズ群８のレンズＧの後端面とローパスフィルタ２の前面２ａとの間に必要以上の間隔Ｈが空けられているにも拘わらず、レンズＧと保持枠（の前面）１ａとの間に所定量のクリアランスαを要するため、レンズＧをローパスフィルタ２に近づけることができない構造となっていた。
【０００５】
したがって、沈胴状態において、第１レンズ群６、第２レンズ群７、及び第３レンズ群８をさらに後退させた位置を沈胴位置として、装置の薄型化を図ろうとしても、レンズＧと保持枠１ａとの間に所定量のクリアランスαを要する関係上、全長Ｔの短縮化等を図るには一定の限界があった。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、所望の光学特性を確保しつつも、簡略な構造にて、装置の小型化、薄型化が図れるレンズ鏡胴を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のレンズ鏡胴は、撮像素子よりも被写体側に配置されるフィルタプレートと、フィルタプレートを保持する保持枠を有するベースと、フィルタプレートと対向するレンズをレンズ枠により保持しかつフィルタプレートよりも被写体側の直前に配置された直前レンズ群と、直前レンズ群よりも被写体側に配列された一つ以上の他のレンズ群とを備え、沈胴位置から変倍撮影位置までベースに対してレンズ群を相対的に移動させるレンズ鏡胴であって、上記直前レンズ群のレンズは、保持枠により画定されて露出するフィルタプレートの露出面の範囲内に収まるように設定され、かつ、直前レンズ群のレンズ枠及びレンズのうち少なくともレンズ枠は、沈胴位置において、保持枠と光軸方向においてオーバーラップするように形成されている、ことを特徴としている。
この構成によれば、レンズがフィルタプレートの露出面の範囲内に収まる、すなわち、レンズの外径寸法よりも露出面が幅広く設定されていることから、例えば、前方に突出するような保持枠の部分は、少なくともレンズの外縁部よりも径方向の外側に位置することになる。したがって、レンズをさらにフィルタプレートに近づけて後退させることができ、沈胴状態において光軸方向における装置の薄型化を行なうことができる。
また、直前レンズ群のレンズ枠及びレンズのうち少なくともレンズ枠が、沈胴位置にあるとき保持枠と光軸方向においてオーバーラップするように形成されているため、直前レンズ群のレンズ枠及びフィルタプレートの保持枠を、例えば相補形状にしてお互いが干渉しないようにすることで、特に保持枠が必要以上に径方向に拡大するのを抑えて、装置の薄型化を行なうことができる。
【００１１】
上記構成において、直前レンズ群の沈胴位置は、撮影待機位置よりも後退した位置に設定されている、構成を採用できる。
この構成によれば、フィルタプレートに最も近づいた位置から所定の距離だけ前進した（離れた）位置が撮影待機位置となるため、フィルタプレートと干渉することなく、合焦点動作を簡単な制御シーケンスで容易に行なうことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。図１ないし図５は、本発明に係るレンズ鏡胴の一実施形態を示すものである。
このレンズ鏡胴は、図１及び図２に示すように、輪郭が略矩形形状でフィルタプレート２０、撮像素子としてのＣＣＤ３０等が取り付けられるベース１０、ベース１０に固着される固定筒４０、固定筒４０の内側において回転及び直進自在に支持された円筒カム５０、円筒カム５０の内側において、光軸方向Ｌに移動自在に支持された第１レンズ群６０及び第２レンズ群７０、ベース１０に対して光軸方向Ｌに移動自在に支持された直前レンズ群としての第３レンズ群８０、円筒カム５０に駆動力を伝える歯車機構９０、駆動モータ９１等を備えている。
ここで、フィルタプレート２０は、外輪郭が略矩形形状の平板状をなし、ローパスフィルタとして機能するものである。
【００１３】
ベース１０には、図２に示すように、フィルタプレート２０を保持する保持枠１１が一体的に形成されている。保持枠１１は、フィルタプレート２０の被写体側前面２１及び外縁部２２を受ける略矩形の受け部１１ａを有し、ベース１０の背面側からフィルタプレート２０が装着されるようになっている。
【００１４】
保持枠１１は、図２に示すように、受け部１１ａにフィルタプレート２０を保持した状態で、略矩形形状の内側縁部１１ｂにより、フィルタプレート２０の露出面２１´を画定している。また、保持枠１１の前面１１ｃと内側縁部１１ｂとの間には、傾斜面（面取り）１１ｃ´が形成されており、後述するレンズ枠８１の傾斜面（面取り）８１ａと干渉しないように、所定の間隔を空けて対向する相補形状となっている。
【００１５】
そして、フィルタプレート２０の露出面２１´は、図２に示すように、後述する第３レンズ群８０の後端面が、この範囲内に完全に収まるような寸法に画定されている。
すなわち、沈胴位置において、レンズ枠８１の外縁部及びレンズＧが、保持枠１１の前面１１ｃから後方に入り込んで光軸方向Ｌにおいてオーバーラップする（重なり合う）ようになっている。
【００１６】
円筒カム５０は、図２に示すように、外周面から径方向外側に突出して設けられたフォロワーピン５１、光軸方向Ｌの後方領域外周面に形成された弧状歯車部５２、内周面に形成されて第１レンズ群６０にカム作用を及ぼすカム溝５３及び第２レンズ群７０にカム作用を及ぼすカム溝５４、内周面に取り付けられて第１レンズ群６０及び第２レンズ群７０の回転を規制しつつ光軸方向Ｌへ案内するガイド筒５５等により構成されている。
フォロワーピン５１は、固定筒４０の内周面に形成されたカム溝４１に挿入されており、円筒カム５０が沈胴位置から回転させられると、光軸方向Ｌ前方（被写体側）へ向けて前進及び光軸方向Ｌ後方に向けて後退させられる。
【００１７】
第１レンズ群６０は、図２に示すように、レンズＧを保持する円筒状のレンズ枠６１、レンズ枠６１の外周面から径方向外側に突出して設けられカム溝５３に挿入されたフォロワーピン６２等により構成されている。
したがって、円筒カム５０が回動すると、その回転がガイド筒５５により規制されつつ、図２ないし図４に示すように、光軸方向Ｌに移動させられる。
【００１８】
第２レンズ群７０は、図２に示すように、レンズＧを保持するレンズ枠７１、レンズ枠７１から径方向外側に突出して設けられカム溝５４に挿入されたフォロワーピン７２等により構成されている。
したがって、円筒カム５０が回動すると、その回転がガイド筒５５により規制されつつ、図２ないし図４に示すように、光軸方向Ｌに移動させられる。
また、レンズ枠７１には、電磁駆動源Ｍを備えたシャッタユニットＳが一体的に設けられている。
【００１９】
第３レンズ群８０は、図２に示すように、フィルタプレート２０に対向するレンズＧを保持するレンズ枠８１、レンズ枠８１の一端部に形成されて光軸方向Ｌに案内するガイド軸８２に連結される連結孔８３、レンズ枠８１の回転を規制する回り止め軸に連結される長孔、リードスクリューに螺合される連結部等により構成されている。
したがって、ベース１０に固定された駆動モータ８４（図１参照）の駆動力によりリードスクリューが回動すると、レンズ枠８１は、回転が規制されつつガイド軸８２により案内されて光軸方向Ｌに移動させられる。
【００２０】
尚、歯車機構９０は、図１及び図２に示すように、円筒カム５０の弧状歯車部５２に噛合する柱状歯車９０ａ、柱状歯車９０ａに噛合する歯車列（不図示）等により構成されている。そして、駆動モータ９１が回転すると、その回転軸に固着された歯車（不図示）、柱状歯車９０ａを含む歯車列を介して、円筒カム５０が回転させられる。
【００２１】
次に、レンズ鏡胴の動作について、図２ないし図４を参照しつつ説明する。
先ず、撮影を行なわない沈胴状態（沈胴位置）においては、図２に示すように、第１レンズ群６０、第２レンズ群７０、及び第３レンズ群８０は、光軸方向Ｌの後方に向けて最も後退させられた状態にある。
すなわち、第３レンズ群８０は、図２に示すように、レンズ枠８１及びレンズＧの後端部領域が、保持枠１１の内側縁部１１ｂ内に入り込んで、レンズＧの後端面がフィルタプレート２０の被写体側前面２１に最も接近した位置まで後退させられて停止し、第２レンズ群７０及び第１レンズ群６０は、第３レンズ群８０に追随して最も接近した位置まで後退して停止している。
【００２２】
この沈胴状態から、駆動モータ９１が一方向に回転すると、歯車機構９０を介して、円筒カム５０が回転しつつ光軸方向Ｌ前方に向かって直進し、円筒カム５０の回転により、フォロワーピン６２，７２はそれぞれカム溝５３，５４に案内されて、第１レンズ群６０は光軸方向Ｌの前方に向けて移動し、第２レンズ群７０は光軸方向Ｌの後方に向けて移動し、図３に示すような広角側の撮影待機位置に至る。また、駆動モータ８４の一方向への回転により、リードスクリュー等を介して、第３レンズ群８０は光軸方向Ｌの前方に向けて移動し、図３に示すような撮影待機位置に至る。
【００２３】
この広角側の撮影待機位置から、駆動モータ９１がさらに回転すると、円筒カム５０がさらに同方向に回転しつつ光軸方向Ｌ前方に向かって直進し、フォロワーピン７２はカム溝５４に案内されて、第２レンズ群７０は光軸方向Ｌの前方に向けて移動し、図４に示すような望遠側の撮影待機位置に至る。この一連の変倍動作において、第３レンズ群８０は、駆動モータ８４の回転により、光軸方向Ｌにおける所望の位置に移動させられて、合焦点動作が行なわれる。
【００２４】
尚、駆動モータ９１が逆方向に回転すると、円筒カム５０は逆向きに回転し、第１レンズ群６０及び第２レンズ群７０は、望遠側から逆の経路を辿って広角側の撮影待機位置へ後退し、さらに沈胴位置へと後退する。と同時に、駆動モータ８４も逆方向に回転して、第３レンズ群８０は、撮影待機位置から沈胴位置へと後退する。
このように、第３レンズ群８０の沈胴位置は、撮影待機位置よりもさらに後退した位置に設定されている。換言すれば、第３レンズ群８０がフィルタプレート２０に最も近づいた位置から所定の距離だけ前進した（離れた）位置が撮影待機位置となるため、移動に際してフィルタプレート２０と干渉を完全に防止できる。それ故に、簡単な制御シーケンスにより、第３レンズ群８０を容易に駆動制御することができる。
【００２５】
上記実施形態のレンズ鏡胴においては、光軸方向Ｌにおいて最も後方（フィルタプレート２０の直前）に位置する第３レンズ群８０が、図５に示すように、沈胴状態（沈胴位置）において、保持枠１１の内側縁部１１ｂ内に入り込んで保持枠１１とオーバーラップするため、図９に示すような従来の装置に比べて、レンズ鏡胴の全長Ｔｎを、少なくとも寸法Ｈだけ短くできる。したがって、その分だけ、光軸方向Ｌにおいて装置を薄型化できる。また、この実施形態においては、レンズＧそのものを変更するものではないため、要求される光学特性を確保しつつ、上記の薄型化を行なうことができる。
【００２６】
図６及び図７は、本発明に係るレンズ鏡胴の他の実施形態を示すものであり、前述の同一の構成については同一の符号を付して、その説明を省略する。
この実施形態に係るレンズ鏡胴においては、保持枠１１０は被写体側前面２１´よりも後退した領域において、フィルタプレート２０´を保持するように形成されている。
【００２７】
すなわち、図６に示すように、ベース１００に一体的に形成された保持枠１１０は、フィルタプレート２０´の外周面２２´及び背面（後面）２３´を保持するように形成された略矩形形状の受け部１１１を有する。したがって、フィルタプレート２０´は、保持枠１１０に対して被写体側から装着されるようになっている。
【００２８】
また、受け部１１１の深さＤは、フィルタプレート２０´の厚さＴｐよりも浅く形成されている。したがって、フィルタプレート２０´が保持枠１１０に保持された状態で、フィルタプレート２０´の被写体側前面２１´は、保持枠１１０の前面１１２よりも前方に突出した状態となる。
【００２９】
したがって、光軸方向Ｌにおいて、第３レンズ群８０に最も近い位置に位置するのは、フィルタプレート２０´の被写体側前面２１´であるため、沈胴状態においては、図６に示すように、第３レンズ群８０は、レンズＧの後端面がフィルタプレート２０´の被写体側前面２１´と最も近接する位置まで、後退させられる。
【００３０】
すなわち、図７に示すように、従来の装置に比べて、レンズ鏡胴の全長Ｔｎを、少なくとも寸法Ｈだけ短くできる。したがって、その分だけ、光軸方向Ｌにおいて装置を薄型化できる。また、この実施形態においては、第３レンズ群８０のレンズＧそのものを変更するものではないため、要求される光学特性を確保しつつ、上記の薄型化を行なうことができる。
【００３１】
上記実施形態においては、複数のレンズ群として、第１レンズ群６０、第２レンズ群７０、及び直前レンズ群としての第３レンズ群８０からなる３つのレンズ群を備える構成において本発明を採用したが、これに限定されず、２つのレンズ群からなる構成、あるいは、４つ以上のレンズ群からなる構成において本発明を採用してもよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のレンズ鏡胴によれば、撮像素子よりも被写体側において保持枠により保持されるフィルタプレートと、フィルタプレートの直前に配置される直前レンズ群との関係において、直前レンズ群に保持されてフィルタプレートと対向するレンズが保持枠により画定されて露出するフィルタプレートの露出面の範囲内に収まるように設定され、かつ、直前レンズ群のレンズ枠又はレンズが、沈胴位置にあるとき保持枠と光軸方向においてオーバーラップするように形成されているため、直前レンズ群のレンズをさらにフィルタプレートに近づけた位置まで後退させることができ、所望の光学特性を確保しつつ、光軸方向における装置の薄型化を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るレンズ鏡胴の一実施形態を示す正面図である。
【図２】レンズ群が沈胴状態にあるときのレンズ鏡胴を示す縦断面図である。
【図３】レンズ群が広角側の撮影位置にあるときのレンズ鏡胴を示す縦断面図である。
【図４】レンズ群が望遠側の撮影位置にあるときのレンズ鏡胴を示す縦断面図である。
【図５】レンズ鏡胴の寸法等を説明するための縦断面図である。
【図６】本発明に係るレンズ鏡胴の他の実施形態を示すものであり、レンズ群が沈胴状態にあるときのレンズ鏡胴を示す縦断面図である。
【図７】レンズ鏡胴の寸法等を説明するための縦断面図である。
【図８】従来のレンズ鏡胴を示す縦断面図である。
【図９】従来のレンズ鏡胴の寸法等を説明するための縦断面図である。
【符号の説明】
１０ ベース
１１ 保持枠
１１ａ 受け部
１１ｂ 内側縁部
１１ｃ 前面
１１ｃ´ 傾斜面（相補形状）
２０，２０´ フィルタプレート
２１，２１´ 被写体側前面
２１´ 露出面
２２ 外縁部
２２´ 外周面
２３´ 背面（後面）
３０ ＣＣＤ（撮像素子）
４０ 固定筒
５０ 円筒カム
６０ 第１レンズ群
７０ 第２レンズ群
８０ 第３レンズ群（直前レンズ群）
８１，８１´ レンズ枠
８１ａ 傾斜面（相補形状）
８２ ガイド軸
８４ 駆動モータ
１００ ベース
１１０ 保持枠
１１１ 受け部
１１２ 前面
Ｌ 光軸方向
Ｇ レンズ
Ｔｎ レンズ鏡胴の全長

Claims (2)

1. 撮像素子よりも被写体側に配置されるフィルタプレートと、前記フィルタプレートを保持する保持枠を有するベースと、前記フィルタプレートと対向するレンズをレンズ枠により保持しかつ前記フィルタプレートよりも被写体側の直前に配置された直前レンズ群と、前記直前レンズ群よりも被写体側に配列された一つ以上の他のレンズ群とを備え、沈胴位置から変倍撮影位置まで前記ベースに対して前記レンズ群を相対的に移動させるレンズ鏡胴であって、
   前記直前レンズ群のレンズは、前記保持枠により画定されて露出する前記フィルタプレートの露出面の範囲内に収まるように設定され、かつ、前記直前レンズ群のレンズ枠及びレンズのうち少なくとも前記レンズ枠は、沈胴位置において、前記保持枠と光軸方向においてオーバーラップするように形成されている、
   ことを特徴とするレンズ鏡胴。
2. 前記直前レンズ群の沈胴位置は、撮影待機位置よりも後退した位置に設定されている、
   ことを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡胴。

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